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エレメントとは何ですか?

要素 化学における「物質」とは、熱や光を加えてもいかなる化学的方法でも単純な物質に分解できない物質のことです。たとえば、金を溶かしても金の要素は残ります。これらの物質は単一の種類の原子、つまり単原子で構成されています。

元素は物質の構成要素であると考えられています。現在までに合計 118 種類の元素が存在し、そのうち 94 種類の元素は自然界に存在し、残りの 24 種類は人工的に作られたものです。これらの元素は、元素周期表と呼ばれる表に配置されています。



この記事では、化学における元素、元素の分類、金属、非金属、半金属などについて詳しく学びます。

目次



要素の定義

元素は、宇宙のすべての物質の構成要素である 1 種類の原子のみを含む純粋な物質です。元素は物質内で 3 つの状態すべて、つまり固体、液体、気体の状態で存在します。元素は化学記号と化学式を使用して認識されます。要素は均一性を維持します。たとえば、金は金の原子だけで構成されています。原子は最小単位を構成する元素です。それは要素のプロパティを決定します。元素はまた、鋭い融点と沸点を持っています。

エレメントとは何ですか?

化学における元素は、宇宙のすべての物質の構成要素です。人間に知られている 118 個の要素が表に並べられています。 周期表 。要素は94個あります 周期表 それらは自然に存在するものであり、24の元素は人間によって人工的に調製されます。元素は、1 つの類似した種類の原子のみで構成されています。

例: 水素は、2 つ以上の物質に分割できない元素の例です。以下に追加した画像は 2 種類の要素を示しています。



要素の定義

ここで、ヘリウム元素には無限に配置された 1 つの原子が含まれていますが、酸素原子は 2 つの原子が集まって形成されます。

元素の起源

元素の行き方は宇宙の起源と関係しています。宇宙の元素は太古の昔から存在しており、ほとんどの元素はビッグバンで作られたと考えられています。人間にとって元素の知識と使用は比較的新しい出来事です。

金属は、私たちが青銅の存在を知った初期の頃から人類に知られており、初期の数世紀の青銅器時代と呼ばれる時代には青銅が多く使用されてきました。この金と銀は別として、人類の初期の文明ではそれぞれ知られていますが、これは非常に簡単に証明できます。そこで、人類文明の向上のためにこれらの金属を組織して紐にし、その特性を研究し始めたのはいつなのかという疑問が生じます。これに対する答えは近代以降にあります。

元素の分類

元素のさまざまな特性、つまり価電子、物理的および化学的特性などに基づいて元素を分類するさまざまな方法があります。しかし、元素を分類する最も一般的な方法は物理的および化学的特性に基づいており、これに基づいて元素は次の 3 つのタイプに分類されます。

  • 金属
  • 非金属
  • 半金属

要素の分類

それでは、それらについて詳しく見てみましょう。

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金属とは何ですか?

のほとんどの要素は、 周期表 金属です。これらは、金属結合を含む陽イオンであるカチオンを形成します。金属には、アルカリ金属、ランタニド、および遷移金属が含まれます。金属は、光沢のある体を持ち、熱と電気の良好な伝導体として機能する硬い物質です。たとえば、金属は電気の良導体であると考えられています。これらは、簡単にハンマーで叩いてシートを形成し、ワイヤーに引き抜くことができます。したがって、金属は可鍛性と延性の両方を備えています。金属は通常、結晶固体です。金属は高い化学反応性を示します。

金属は電子を失いやすい傾向があります。金属は、非局在化した電子の雲に完全に囲まれた陽イオンの格子を容易に形成します。金属は、鉄などの化学元素である場合があります。または合金、たとえばステンレス鋼。あるいは、分子化合物、たとえばポリマー窒化硫黄などでも構いません。

金属の特性

金属の持つ様々な特徴は、

  • 金属光沢を持っています。例外: 水銀は室温では液体です。
  • 可鍛性のある
  • 延性がある。例外: 亜鉛は非可鍛性および非延性です。
  • 不透明
  • 硬い固体;例外: アルカリ金属、リチウム、カリウムは柔らかい金属であり、ナイフで簡単に切断できます。
  • 熱と電気の良導体。例外: セシウムとガリウムは融点が低いため、手のひら自体で溶けます。水銀、鉛、タイタニック号は電気の悪導体です。ビスマスは熱伝導率が最も低いです。
  • ほとんどは単原子、つまり単一タイプの原子を含んでいます。
  • 低密度、低融点
  • 朗々とした音で、別の硬い物体で叩くと深い音、または鳴り響く音を出します。

金属の例

金属のさまざまな例には、銅、鉄、ナトリウム、カルシウム、鉄などが含まれます。以下に追加された画像は、一般的に使用されるいくつかの金属を示しています。

金属の例

金属の応用

金属のさまざまな応用は、

  • 建設業界で

金属は建設分野で最も一般的に使用される材料です。鉄と鋼は、構造物や住宅の建設に最も一般的に使用される金属の 2 つです。

  • エレクトロニクス分野

金属は電気の良導体であるため、電動機器や機器のケーブルや部品の製造に使用されます。ほんの数例としては、テレビ、携帯電話、冷蔵庫、アイロン、コンピューターなどがあります。

  • 医学において

金属元素は、神経インパルスの伝達、酸素の移動、酵素の活性などのさまざまなプロセスに必要です。特定の欠損や障害を治療するために、いくつかの薬が金属化合物と混合されています。制酸薬には、鉄、カルシウム、マグネシウム、カリウム、チタン、アルミニウムなど、医療でよく使用される元素が含まれています。

  • 自動車・機械分野

道路車両、電車、飛行機、ロケットなどの自動車だけでなく、産業用、農業用機械の製造にも多く使用されています。この分野で最も一般的に使用されている金属は、鉄、アルミニウム、鋼です。キッチン用品の大部分は、スチール、アルミニウム、銅などの金属でできています。金属は高温耐性があるために選択されます。

  • その他の用途

現在、家具の多くは金属で作られています。金属は軍事でも使用され、武器や弾薬の製造に使用されます。亜鉛メッキは、特定の金属を利用することで金属の錆を防ぎます。

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非金属とは何ですか?

非金属は金属とは異なる性質を持っています。非金属は、鈍い、色付き、または無色の外観を持っています。非金属は一般に脆く、展性や延性の特性を持ちません。これらは通常、金属の特性をすべて欠いています。室温では、非金属のほとんどは気体です。

中には固いものもあるかもしれません。非金属の一つである臭素は室温で液体です。ヨウ素を除いて、非金属の大部分は鈍い外観をしています。特定の非金属は、同素体と呼ばれるさまざまな形態で存在することがあります。例えばカーボン。

ダイヤモンドは炭素の同素体の一つです。融点と沸点が非常に高く、天然に存在する物質の中で最も硬い物質です。非金属は一般に金属と比較して密度が低くなります。非金属は、電子を受け取るか受け取ることによって陰イオン、つまり陰イオンを形成する元素のカテゴリです。これは、非金属の最外殻に 4、5、6、または 7 個の電子があり、化学反応中に電子を獲得しやすいためです。

非金属の特徴

非金属のさまざまな特徴は、

  • 光沢がない。例外: グラファイトには光沢があります。
  • 熱と電気の悪い伝導体。例外: グラファイトは熱と電気の優れた伝導体です。
  • 非可鍛性
  • 非延性。例外: カーボンファイバーは延性がありますが、展性はありません。
  • 二種類の原子を含む
  • 固体、液体、気体の場合があります。
  • 非有響性は、別の硬い物体で叩いたときに深い音や鳴り響く音を生成しません。

非金属の例

非金属のさまざまな例としては、

  • 非金属は固体の場合があります: 炭素、シリコン、リンなど。
  • 非金属は液体の場合があります: 臭素
  • 非金属もガス状である場合があります: 水素、塩素など。

以下に追加された画像は、私たちが日常生活で一般的に使用する非金属を示しています。

非金属の例

非金属の応用

非金属の用途は次のとおりです。

肥料

肥料には窒素が含まれています。植物の発育を促進します。植物の成長を促進します。非金属リンは植物にも役立ちます。これらの非金属は両方とも植物の成長に必要です。

日常生活

呼吸プロセスは、体の体積の 21% を占める酸素によって助けられています。鉄鋼の製造にも使用され、金属製造プロセス中の温度を高温に保ちます。病院では酸素ボンベが使われています。塩素は漂白剤として、汚れや色斑の除去に優れています。塩素は、幅広いポリマーや殺虫剤の製造に利用されます。水の濾過を助けます。どうやって?飲料水に塩素を添加すると細菌が死滅します。ヘリウムは科学研究において不活性ガスとして使用されます。気象観測気球にも使用されています。ヨウ素は、傷や切り傷、喉の感染症の治療における消毒剤として利用されます。

  • スポーツおよび音楽機器
  • クラッカー:花火には硫黄とリンが使用されます。
  • 水の浄化:塩素
  • 硫酸は硫黄を使用して製造されます。
  • 水素はロケットの燃料として使われています。

もっと詳しく知る、 金属と非金属

メタロイドとは何ですか?

半金属は基本的に金属と非金属の中間の性質を持つ元素です。それらは、その物理的特性において、主に非金属のように機能します。ただし、特定の例外もあります。たとえば、半金属は電気の良導体です。半金属の中には、溶けると収縮するものがあります。また、金属的で鈍い外観を持っています。ホウ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモンなどはよく知られた半金属です。

半金属の特徴

  • 半金属は金属と非金属の中間の性質を持っています。
  • 通常、固体状態で発生します。
  • それらは半導電性です。
  • 1種類の原子が含まれています。
  • 脆い

半金属の例

半金属の例としては、ホウ素、ゲルマニウム、アンチモン、ヒ素、ビスマス、シリコンなどが挙げられます。

半金属の応用

  • 半金属および半金属化合物は、合金(または合金の成分として)、生物剤(栄養、毒物、薬用)、難燃剤、触媒、ガラス(元は酸化物または金属である可能性がある)、および光記憶メディア。
  • 半金属は、オプトエレクトロニクス、半導体、火工品、エレクトロニクスでも使用されます。
  • 蛍光灯および赤外線検出器:ゲルマニウム
  • 塗料およびセラミックエナメル: アンチモン
  • 殺虫剤および木材の保存: ヒ素
  • 生物剤
  • 6 つの半金属元素はそれぞれ、有毒であるか、または治療的および栄養学的特性があると認識されています。たとえば、アンチモンやヒ素化合物は非常に危険であることが知られています。
  • 一方、ホウ素、ヒ素、ケイ素は非常に必須の微量元素です。ホウ素、ヒ素、ケイ素、アンチモンの 4 つの元素は、数多くの医療用途に使用されています。残りの 2 つの元素 (ゲルマニウムとテルル) には、多大な治療効果があることが知られています。

金属、非金属、半金属の比較

金属、非金属、半金属の比較を以下の表に示します。

基礎 金属 非金属 半金属
金属特性 最高度の金属的挙動を持っています。 金属的な挙動を持っています。 部分的に金属的性質を持ちます。
周期表上の位置 金属と非金属の間。
ブロック s、p、d、f、ブロックにあります。 s ブロックと p ブロックにあります。 Pブロックにあります。
外観 光沢のある 鈍い風貌をしている。 くすんだ外観と金属的な外観を兼ね備えています。
電気陰性度 電気陰性度が低い。 電気陰性度が高い。 高すぎず低すぎず。
導電率 高い熱伝導性と電気伝導性。 熱伝導率と電気伝導率が低い。 熱伝導性と電気伝導性は良好ですが、金属よりは劣ります。
延性 延性のある 非延性 非延性
展性 可鍛性のある 非可鍛性 非可鍛性

続きを読む、

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  • 金属と非金属の性質
  • 金属と非金属の化学的性質
  • 金属と非金属の使用

要素の定義 – FAQ

化学における元素とは何ですか?

化学における元素は、宇宙を構成するためにさまざまな形で組み合わされる基本的な構成要素です。それらは何らかの物理的および化学的特性を持つ独立した物質のブロックであり、それらが結合して私たちが見る世界を形成します。

元素と化合物の違いは何ですか?

元素と化合物の違いを以下の表に追加します。

要素 化合物
たった一種類の原子で構成されています。 複数の種類の原子から構成されています。
いかなる物理的または化学的手段によっても 2 つ以上の単純な物質に分割することはできません。 化学的手段により元素に分割することができます。
人類が知っている元素は118種類しかありません。 化合物は無限に存在する

金属とは何ですか?

金属は、通常、水溶液中でカチオンを形成する周期表の元素です。金属は通常、室温では固体です。これらは一般に本質的に陽性である。金属の例としては、ナトリウム、カリウム、鉄、銅などがあります。

非金属とは何ですか?

非金属は、周期表に記載されている元素で、一般に電気陰性の性質を持っています。一般に、それらは液体または気体の状態にあります。非金属の例としては、酸素、水素、炭素などが挙げられます。

メタロイドとは何ですか?

周期表上で金属と非金属の両方の性質を持つ元素を半金属と呼びます。それらは通常、固体、液体、気体の 3 つの状態すべてにあります。半金属の例としては、ゲルマニウム、ホウ素、シリコンなどが挙げられます。

室温で液体である金属と非金属の例は何ですか。

水銀は金属、臭素は非金属であり、それぞれ室温で液体です。

なぜ銅は金属であり、硫黄は非金属なのでしょうか?

これは、以下に追加された点によって説明されます。

  • 銅は展性と延性がありますが、硫黄は展性も延性もありません。
  • 銅は熱と電気をよく伝えますが、硫黄は熱を伝えにくいです。

なぜプラチナ、ゴールド、シルバーがジュエリーを作るのに好まれる要素なのでしょうか?

プラチナ、金、銀は一連の反応性の最下位に位置するため、反応性が非常に低くなります。空気や水と化学反応しません。この理由から、それらは貴金属と呼ばれます。また、明るい光沢を持っているので装飾品に適しています。

人生の六つの要素とは何ですか?

人生の6つの要素とは、

  • 炭素
  • 水素
  • 窒素
  • 酸素
  • リン
  • 硫黄

彼らは地球上の生命に責任を負っているため、そう呼ばれています。

要素の種類とは何ですか?

周期表の元素は通常、次の 3 つのカテゴリに分類されます。

  • 金属
  • 非金属
  • 半金属

放射性元素とは何ですか?

周期表内の大きな原子核を持つ元素は非常に不安定であり、原子核からアルファ線、ベータ線、ガンマ線を放出して、より小さく安定した原子核に変化します。この元素の性質を放射能といい、放射能を示す元素を放射性元素といいます。放射性元素の例としては、ラジウム、プロトニウム、ウランなどが挙げられます。